(57)【要約】  【課題】  同時に利用可能なセッション数に上限のあるＯＳを搭載した複数の端末を有する分散型制御システムにおいて、端末間でファイルの同期が確実に行われる端末台数の上限を従来よりも高くする。  【解決手段】  端末Ｂ〜Ｊは、端末Ａに対して定周期ファイルアクセスを行うことにより、ファイル共有サービス用のセッションを常時維持する。端末Ａで設定データが変更されると、端末Ｂ〜Ｊにファイル更新要求が送信される。これを受けた端末Ｂ〜Ｊは、前記セッションを利用して端末Ａから設定ファイルを取得する。端末Ａには常時１本の空きセッションが設けられる。この空きセッションは、何らかの理由で他の端末が端末Ａに再ログインする必要が生じた場合に利用される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同時に利用可能なセッション数に上限のあるオペレーティングシステムを搭載した端末を複数台備え、該オペレーティングシステム上で動作するピアツーピア型のファイル共有サービスを利用して端末間で所定ファイルの同期を行うように構成された分散型制御システムにおいて、各端末は、
前記ファイル共有サービスを利用して同時にファイルアクセスを行うことができる端末の台数を前記セッション数の上限よりも少なくすることにより少なくとも１本のログイン用空きセッションを確保するアクセス制限部、
ネットワークへの他の端末の接続状態を監視し、ある端末の接続状態が異常から正常に移行した場合に、その端末のログイン用空きセッションを利用して該端末にログインするとともに、ファイル共有サービス用のセッションを確立するセッション確立部、及び、
他の端末とのファイル共有サービス用のセッションの確立後、該セッションを通じて一定周期で前記他の端末にファイルアクセスを行うことにより該セッションを維持するセッション維持部
を備えることを特徴とする分散型制御システム。
【請求項２】
同時に利用可能なセッション数に上限のあるオペレーティングシステムを搭載し、該オペレーティングシステム上でピアツーピア型のファイル共有サービスが動作しているコンピュータを請求項１の端末として動作させることを特徴とする分散型制御システム用端末プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、システムの管理や制御を行うための複数の端末を備える分散型制御システムに関する。このようなシステムは、例えばネットワークを通じてプラントの監視や操作を行うための複数のオペレータ端末を備える監視・制御システムで利用される。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プラント監視・制御システムでは、入力装置（キーボード、タッチパネル、マウス等）及び表示装置（ＣＲＴ、ＬＣＤ等）を備えるコンピュータ上で監視・制御用アプリケーションを動作させることにより構成されるオペレータ端末（以下、単に端末と呼ぶ）を用いて、オペレータがプラントの全体監視や操作制御を行う。このようなシステムの一例として、本願出願人の製品である「分散型制御システム  ＭＥＴＲＩＳ」がある（非特許文献１参照）。
【０００３】
上記のようなシステムは、通常、複数のオペレータが同時に作業できるように、複数の端末を備えている。このようなシステムにおいて、端末のオペレーティングシステム（以下、ＯＳ）が統一されていないと、端末操作やメンテナンスの面で不都合が生じる恐れがある。従って、全ての端末で同一（または同系列）のＯＳを使用するのが通例である。
【０００４】
上記のようなシステムにおいて、システムの構築後に監視・制御用アプリケーションの設定データの変更や、各端末の収集データや集計データの解析などの各種データ（以下、単にデータとする）の変更が必要になり、新たに更新されたデータを整合し共有する必要が生じる場合がある。例えば、監視対象であるプラントの構成が変更された場合や、ユーザインターフェースに表示される警告文字列等の表示情報が変更された場合には、設定データの変更が必要になる。設定データの変更は全ての端末に対して一斉に行わなければならない。そうしなければ、一部の端末の表示内容が異なってしまい、プラントの運転状態が正しく表示されず、オペレータが誤った制御操作を行う恐れがあるからである。しかし、いずれのデータを更新する場合でも、端末の設定を１台ずつ変更するのは非常に手間がかかる。そこで、従来は、以下のような方法で複数の端末のデータをほぼ同時に変更するようにしていた。
（１）予め全ての端末でピアツーピア型のファイル共有サービスプログラムを実行しておく。多くのＯＳには、このようなサービスプログラムが標準で含まれている。
（２）メンテナンス担当者がいずれか１台の端末でデータを更新する。この端末を以下では親端末と呼ぶ。なお、親端末は固定的に指定しておく必要はなく、データ変更の都度任意の端末を親端末として選択することができる。
（３）親端末がネットワーク内にデータ更新要求をブロードキャストにより送信する。この要求は他の全ての端末（以下、子端末と呼ぶ）に届く。
（４）各子端末が親端末にログインし、ファイル共有サービスを利用して親端末のデータファイルを取得し、自端末にコピーする。
【０００５】
以上のようなファイル取得処理においては、子端末１台毎に２本のセッションを必要とする。すなわち、まずログインの際にセッションが１本確立され、次にファイル取得のための別のセッションが１本確立される。１本目のセッションはユーザ名及びパスワード無しで親端末に接続するためのセッション（いわゆるＮＵＬＬセッション）で、所定の有効時間が経過すると、親端末のＯＳにより自動的に切断される。前記有効時間は、ＯＳの種類やその設定により異なるが、３０〜９０秒が一般的である。２本目のセッションはファイル共有サービス用のセッションであり、このセッションが有効である間、子端末は親端末にアクセスしてファイルをコピーすることができる。ファイル共有サービス用のセッションは、子端末から親端末へのネットワークアクセスが途絶えた状態（アイドル状態）が所定時間に達すると、親端末のＯＳにより自動的に切断される。アイドル時間の上限は、例えば１５分程度に設定される。
【非特許文献１】島津システムソリューションズ株式会社,"分散型制御システム  ＭＥＴＲＩＳ",[online],[平成16年10月29日検索],インターネット<URL:http://www.shimadzu.co.jp/sss/products/syn/03.html>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＯＳの中には、同時に利用可能なセッション数に上限が設けられているものがある。いま、セッション数の上限が１０本であるものとして、親端末に複数の子端末がほぼ同時にアクセスする場合を考える。この場合、子端末の数が５台までなら親端末に同時にアクセスできるが、６台以上になるとアクセスできない子端末が出てくる。親端末へのアクセスに失敗した子端末については、個別に手動でデータをコピーするという面倒な作業が必要になる。このような作業を確実に回避するには、同一ネットワーク内の端末を６台（親端末１台＋子端末５台）以内に制限しなければならない。
【０００７】
上記のような問題は、ピアツーピア型のファイル共有サービスの代わりにクライアント／サーバ型のファイル転送サービスを利用すれば解決できる。しかし、データの種類によっては変更の頻度がそう高くない場合もあり、データの端末間転送のためだけにクライアント／サーバ機能を追加することは、アプリケーションの開発コストを増大させるばかりで、費用対効果の点で問題がある。
【０００８】
本発明は以上のような課題を解決するために成されたものであり、その目的は、同時に利用可能なセッション数に上限のあるＯＳを搭載した複数の端末を有する分散型制御システムにおいて、端末間で所定ファイルの同期が確実に行われる端末台数の上限を従来よりも高くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために成された本発明に係る分散型制御システムは、
同時に利用可能なセッション数に上限のあるオペレーティングシステムを搭載した端末を複数台備え、該オペレーティングシステム上で動作するピアツーピア型のファイル共有サービスを利用して端末間で所定ファイルの同期を行うように構成された分散型制御システムにおいて、各端末は、
前記ファイル共有サービスを利用して同時にファイルアクセスを行うことができる端末の台数を前記セッション数の上限よりも少なくすることにより少なくとも１本のログイン用空きセッションを確保するアクセス制限部、
ネットワークへの他の端末の接続状態を監視し、ある端末の接続状態が異常から正常に移行した場合に、その端末のログイン用空きセッションを利用して該端末にログインするとともに、ファイル共有サービス用のセッションを確立するセッション確立部、及び、
他の端末とのファイル共有サービス用のセッションの確立後、該セッションを通じて一定周期で前記他の端末にファイルアクセスを行うことにより該セッションを維持するセッション維持部
を備えることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係るプログラムは、同時に利用可能なセッション数に上限のあるオペレーティングシステムを搭載し、該オペレーティングシステム上でピアツーピア型のファイル共有サービスが動作しているコンピュータを請求項１の端末として動作させることを特徴としている。
【００１１】
アクセス制限部は、ファイル共有サービスを利用して同時にファイルアクセスを行うことができる端末の台数を制限することにより、少なくとも１本のログイン用空きセッションを確保する。例えば、ＯＳで定められたセッション数の上限が１０であれば、ファイルアクセス数の上限を９とすることで、空きセッションを１本確保することができる。
【００１２】
セッション確立部は、ネットワークへの他の端末の接続状態を常時監視しており、ある端末の接続状態が異常から正常に移行した場合に、それを検知する。端末の接続状態が異常から正常に移行するのは、端末の電源投入時や、端末リセットによるＯＳの再起動時等である。ネットワークへの他の端末の接続状態を監視する方法としては、例えば次のようなものが考えられる。
（１）各端末は、接続状態通知用の所定信号（以下、ヘルスパケットと呼ぶ）を一定周期（例えば２００ミリ秒）でブロードキャストによりネットワーク内に送信する。
（２）同時に、各端末は、他の端末からのヘルスパケットを一定周期（例えば１秒）で受信することにより、他の端末がネットワークに接続されているかどうかを監視する。
【００１３】
ある端末の接続状態が異常から正常に移行すると、セッション確立部は、その端末のログイン用空きセッションを利用して該端末にログインするとともに、ファイル共有サービス用のセッションを確立する。この際、ログイン先の端末側では一時的に空きセッションがなくなるが、ログインに利用されたセッションは数十秒〜数分程度の短時間が経過すると自動的に切断され、再び空きセッションとなる。
【００１４】
セッション維持部は、自端末と他の端末との間に確立されたファイル共有サービス用セッションを一定周期で使用することにより、該セッションを常時アクティブな状態に維持する。本発明ではピアツーピア型のファイル共有サービスを使用するため、端末が１０台ある場合は全体で９０本のセッションが常時維持されることになる。
【００１５】
本発明によれば、複数の端末のうちどの２台の端末の間にもファイル共有サービス用セッションが常時維持される。従って、以下のような手順で簡単にデータファイルを同期させることができる。
（１）いずれか１台の端末でデータを更新する。この端末が親端末となる。なお、親端末は固定的に指定しておく必要はなく、データ変更の都度任意の端末を親端末として選択することができる。
（２）親端末がネットワーク内にデータ更新要求をブロードキャストにより送信する。この要求は他の全ての端末に届く。これらの端末が子端末となる。
（３）子端末が、自端末と親端末との間で常時維持されているファイル共有サービス用セッションを利用して更新されたデータファイルを取得し、自端末にコピーする。このとき子端末は改めて親端末にログインする必要はない。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、端末間でファイルの同期が確実に行われる台数の上限が従来より高くなる。例えば、ＯＳのセッション数上限が１０の場合、従来は端末が６台（親端末１台＋子端末５台）以上になるとデータファイルの確実なコピーが保証されなかったが、本発明によれば、最大１０台（親端末１台＋子端末９台）までデータファイルの確実なコピーが保証される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る分散型制御システムの一実施形態の概略構成を図１に示す。本実施形態の分散型制御システムは、ネットワークに接続された１０台のオペレータ端末Ａ〜Ｊ（以下、単に端末と呼ぶ）を備えている。各端末は、入力装置（キーボード、タッチパネル、マウス等）及び表示装置（ＣＲＴ、ＬＣＤ等）を備えるコンピュータで構成されており、ピアツーピア型のファイル共有サービス機能を有するＯＳがインストールされている。このＯＳは、仕様により各端末への接続のセッション数が１０本までに制限されている。このＯＳ上で、プラント（図示せず）の監視や制御を行うためのアプリケーションが動作している。このアプリケーションの各種データは共有フォルダ内にある各種データファイルに保存されている。
【００１８】
以下、本実施形態の分散型制御システムの端末設定、システムの起動とセッションの確立、セッションの維持、アプリケーションの設定変更、及び、セッションの再確立について説明する。
【００１９】
（端末設定）
まず、システムの構築時に、各端末において、アプリケーションの設定ファイルへの同時アクセス上限数を９に設定する。ここでは、ＯＳ標準のアクセス制限機能を利用して、設定ファイルの保存されたフォルダに対する同時アクセス数の上限を９に設定する。この設定は、ユーザが手動で行ってもよいし、前記アプリケーションが初回起動時あるいは毎回起動時に該当フォルダのアクセス制限の設定を変更するようにしてもよい。
【００２０】
（システムの起動とセッションの確立）
上記設定が終わったら、システムを起動する。以下の説明では、端末Ａ〜Ｊを１台ずつ順に起動していくものとする。
（１）まず、１台目の端末Ａを起動する。ここでは、端末の電源投入から前記アプリケーションの起動までのプロセスを「端末の起動」と呼ぶものとする。起動した端末Ａは、他の端末がブロードキャストにより送信するヘルスパケットを一定周期（例えば１秒）で受信することにより、他の端末がネットワークに接続されているかどうかを監視する。なお、この監視機能は端末Ａだけでなく他の端末Ｂ〜Ｊにも備えられている。
（２）次に、２台目の端末Ｂを起動する。端末Ｂがネットワークに接続されると、端末Ａがそれを検知し、端末Ｂのファイル共有サービスを利用して端末Ｂの所定ファイルにアクセスを試みる。ただし、この時点で端末Ａはまだ端末Ｂにログインしていない。そこで、端末Ａは、端末Ｂの空きセッションを利用して端末Ｂにログインしてから上記ファイルにアクセスする。これにより、端末Ａが端末Ｂのファイルにアクセスするためのセッションが確立される。一方、端末Ｂも同様に、ネットワークへの接続とともに端末Ａの存在を検知し、端末Ａにログインするとともに、端末Ａのファイルにアクセスするためのセッションを確立する。
（３）次に、３台目の端末Ｃを起動する。端末Ｃがネットワークに接続されると、端末Ａ及びＢがそれを検知し、それぞれ端末Ｃに対するログイン及びセッションの確立を行う。一方、端末Ｃも、ネットワークへの接続とともに端末Ａ及びＢの存在を検知し、端末Ａ及びＢのそれぞれに対するログイン及びセッションの確立を行う。
（４）以下、同様にして、端末Ｄ〜Ｊがネットワークに接続される度に、その端末と既にネットワークに接続済みの端末との間でログイン及びセッションの確立が双方向的に行われる。
（５）以上の処理の結果、どの端末も他の全ての端末からログインされ、セッションが確立された形となる。図１（Ａ）に、端末Ａに対して他の端末Ｂ〜Ｊがログインを完了した状態を示す。なお、図には示していないが、本実施例では１０台の端末があるため、最終的に全体で９０本のセッションが確立される。
【００２１】
（セッションの維持）
セッションの確立後は、アプリケーションが、そのセッションを利用した一定周期のファイルアクセスを他の各端末に対して行う。例えば、アイドル時間１５分でセッションを切断するようにＯＳが設定されている場合、それよりも短い一定周期（例えば１０分）で相手端末の特定ファイルにアクセスすることにより、自端末とその相手端末との間のセッションのアイドル時間を定期的にリセットする。このようなファイルアクセスにより、セッションが常時維持される。図１（Ｂ）に、端末Ｂ〜Ｊが端末Ａに対して定周期ファイルアクセスを行うことによりセッションを維持する様子を示す。図には示していないが、同様の定周期ファイルアクセスは、端末Ｂ〜Ｊのいずれに対しても同様に実行される。
【００２２】
（アプリケーションの設定変更）
いま、端末Ａでアプリケーションの設定データが変更されたものとする。この場合、端末Ａが親端末、端末Ｂ〜Ｊが子端末となる。設定データが変更されると、端末Ａがネットワーク内にデータ更新要求をブロードキャストにより送信する（図２のステップＳ１）。この要求を受けた端末Ｂ〜Ｊは、自端末と端末Ａとの間で維持されているセッションを利用して、端末Ａの設定ファイルを要求し、その要求を受けた端末Ａは、各端末に設定ファイルを送信する（図２のステップＳ２）。このとき、各端末Ｂ〜Ｊは設定ファイル取得のために改めて端末Ａにログインする必要はない。設定ファイルを受信した各端末Ｂ〜Ｊは、自端末の設定ファイルの代わりに受信したファイルを保存する。こうして、全ての端末の設定ファイルが同一になる。
【００２３】
（セッションの再確立）
いま、何らかの理由により端末Ｊを再起動する場合を考える。再起動の際、端末Ｊと他の端末Ａ〜Ｉとの間のセッションは一旦切断される。その結果、端末Ａ〜Ｉにそれぞれ２本の空きセッションができる。次に、再起動した端末Ｊが、端末Ａの２本の空きセッションを利用して端末Ａにログインし、セッションを再確立する。同様に、端末Ｂ〜Ｉに対しても、各端末の２本の空きセッションを利用してログイン及びセッション再確立を行う。
【００２４】
一方、端末Ａ〜Ｉも、端末Ｊにログインしてセッションを再確立する必要がある。
（１）再起動の直後、端末Ｊの空きセッションは１０本あるから、最初の５台の端末（ここでは端末Ａ〜Ｅとする）までは問題なくログイン及びセッションの再確立ができる。
（２）端末Ａ〜Ｅのログインが完了してから数分程度経過すると、これらの端末がログインで使用したセッションが解放され、端末Ｊに５本の空きセッションができる。これを利用して、更に端末Ｆ及びＧが端末Ｊにログインし、セッションの再確立を行う。
（３）端末Ｆ及びＧのログインが完了してから数分程度経過すると、これらの端末がログインで使用したセッションが解放され、端末Ｊに３本の空きセッションができる。これを利用して、端末Ｈが端末Ｊにログインし、セッションの再確立を行う。
（４）端末Ｈのログインが完了してから数分程度経過すると、端末Ｈがログインで使用したセッションが解放され、端末Ｊに２本の空きセッションができる。これを利用して、最後の端末Ｉが端末Ｊにログインし、セッションの再確立を行う。
（５）端末Ｉのログインが完了してから数分程度経過すると、端末Ｉがログインで使用したセッションが解放され、端末Ｊに１本の空きセッションができる。
【００２５】
以上の処理の結果、全ての端末のセッションが元の状態（すなわち、端末毎にファイル共有サービス用セッション９本と空きセッション１本がある状態）に戻る。
【００２６】
以上、本発明に係る分散型制御システムの一実施形態について説明したが、本発明の実施形態は上記のものに限られるものではない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
【００２７】
（変形例１）上記実施形態では各端末の空きセッションの本数を１本にしたが、例えば端末の台数が９台の場合は、空きセッションの本数を２本にすることができる。このようにすれば、先に説明したセッションの再確立処理がより短時間で完了するようになる。
【００２８】
（変形例２）上記実施形態では全ての端末においてセッション数の上限が同一であるものとしたが、セッション数の上限が異なる端末が混在するシステムにも本発明は適用可能である。この場合、セッション数の上限が最も低い端末に合わせて、各端末にアクセス制限を設定する。結果として、空きセッションの数が異なる端末が混在することになるが、全ての端末に少なくとも１本の空きセッションがあれば問題はない。
【００２９】
上記の他にも、本発明の精神及び範囲内で様々な実施形態が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る分散型制御システムの一実施形態の概略構成図。
【図２】端末Ａで変更された設定ファイルを他の端末Ｂ〜Ｊが取得する手順を示す図。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ〜Ｊ…オペレータ端末
【図１】
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【図２】
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